Технологија за безжично полнење на паметни телефони
Безжичното полнење на паметните телефони еволуираше од луксузна карактеристика во практична неопходност за многу корисници. Додека некогаш мораше постојано да носиме кабли и адаптери, сега можеме едноставно да ги поставиме нашите телефони на подлога за полнење или на постоље за да ги полниме. Оваа технологија нуди погодност, го намалува абењето на портите за полнење и овозможува почист дизајн на уреди. Сепак, зад оваа погодност, постојат физички концепти, индустриски стандарди и ограничувања што е важно да се разберат за да се максимизираат придобивките за корисниците.
Што е безжично полнење?
Безжичното полнење е метод на полнење на батерија без физичка кабелска врска помеѓу изворот на енергија и уредот. Електричната енергија се пренесува преку електромагнетно поле од предавател (полнач/подлога) до приемник (паметен телефон). Безжичното полнење за мобилни телефони генерално го користи принципот на електромагнетна индукција, каде што електрична струја тече низ намотка во полначот, генерирајќи магнетно поле. Ова магнетно поле потоа индуцира струја во намотката на приемникот во паметниот телефон, која потоа се претвора во енергија за полнење на батеријата.
Иако се нарекува „безжичен“, сепак постои кабел што го поврзува полначот со извор на енергија (штекер или USB адаптер). „Безжичен“ е директна врска помеѓу полначот и паметниот телефон.
Принцип на работа: електромагнетна индукција
Едноставно кажано, безжичниот систем за полнење се состои од:
1. Намотка на предавателот на подлогата за полнење.
2. Приемник калем (приемник калем) во паметниот телефон.
3. Контролни и комуникациски кола за регулирање на напојувањето, температурата и безбедноста.
Кога паметен телефон ќе се постави на подлогата, полначот го детектира присуството на уредот. Потоа применува наизменична струја (AC) на намотката на предавателот, создавајќи променливо магнетно поле. Ова поле индуцира индуцирана струја во намотката на приемникот, која потоа поминува низ исправувачките кола и колата за управување со енергија на паметниот телефон за да ја наполни батеријата.
За ефикасност, намотките на предавателот и приемникот мора да бидат правилно порамнети. Затоа некои влошки имаат специфични области кои се сметаат за „најдобри точки“. Посовремените полначи користат дизајни со повеќе намотки или технологија за позиционирање за да се осигурат дека телефонот може да се полни дури и ако е малку поместен во центарот.
Qi Standard и неговиот екосистем
Најчестиот стандард за безжично полнење на паметни телефони е Qi (се изговара „чи“), развиен од Wireless Power Consortium (WPC). Речиси сите паметни телефони што поддржуваат безжично полнење користат Qi. Главната предност на Qi е интероперабилноста: телефоните од различни брендови можат да се полнат на истиот Qi полнач, сè додека се компатибилни.
Во последниве години, Qi еволуираше и за да поддржува побрзо и побезбедно полнење. Овој развој беше поттикнат од побарувачката на пазарот: корисниците сакаа практичноста на безжичното полнење без да ги жртвуваат типично супериорните брзини на жичното полнење.
Брзина на полнење: зошто е често побавна?
Генерално, безжичното полнење има тенденција да биде побавно од жичното полнење. Примарната причина е помалата ефикасност на пренос на енергија. При жичното полнење, електричната енергија тече директно низ проводникот, што резултира со релативно мала загуба на енергија. При безжичното полнење, дел од енергијата се губи како топлина поради малото растојание помеѓу намотките, неусогласеноста, отпорот и материјалот на куќиштето или заштитата.
Сепак, многу современи паметни телефони веќе поддржуваат безжично полнење со поголема моќност, како што се 10W, 15W или дури и повеќе во одредени системи што користат компатибилни полначи и уреди. Сепак, важно е да се напомене дека „максималната“ бројка често зависи од:
– Поддршка за мобилни телефони и нивните протоколи.
– Соодветен полнач (понекогаш е потребен специфичен полнач за максимална моќност).
– Температурни услови и управување со топлината.
– Поставете го уредот на подлогата.
Во пракса, безжичното полнење честопати доживува губење на енергија како што се зголемуваат температурите. Системот ќе ја намали моќноста за да ја одржи безбедноста на батеријата и да го продолжи нејзиниот век на траење.
Топлината и нејзиното влијание врз батеријата
Топлината е голем проблем со безжичното полнење. Кога енергијата се пренесува преку индукција, секогаш има загуба на енергија што се претвора во топлина во подлогата и телефонот. Понатаму, ако телефонот не е правилно поставен, ефикасноста опаѓа, а топлината има тенденција да се зголемува.
Литиум-јонските (Li-ion) батерии што се користат во паметните телефони се чувствителни на високи температури. Постојаното изложување на топлина може да го забрза намалувањето на капацитетот на батеријата. Затоа производителите имплементираат системи за термичко управување и автоматски ограничувања на моќноста. За корисниците, неколку едноставни чекори можат да помогнат:
– Отстранете го дебелото или металното куќиште ако тоа предизвикува прегревање.
– Избегнувајте безжично полнење додека работите со тешки апликации (игри, снимање видео).
– Погрижете се полначот и телефонот да бидат на рамна, непокриена површина.
– Користете квалитетен полнач кој има заштита од температура и струја.
Безжично полнење во автомобил и на биро
Една од најпопуларните употреби се држачите за безжично полнење во автомобилите и влошките на бироата. Во автомобилите, безжичното полнење им го олеснува работењето на корисниците кои често влегуваат и излегуваат од возила; едноставно поставете го телефонот на држачот. Сепак, автомобилите претставуваат и предизвици: вибрациите можат да ја поместат положбата на телефонот, што резултира со повремено полнење. Понатаму, високите температури во кабината можат да предизвикаат задушување (намалување на моќноста).
На биро, безжичното полнење нуди предност на уредна средина без кабли. Многу луѓе користат безжични полначи како „паркинг место“ за своите телефони, осигурувајќи дека батеријата им трае во текот на целиот ден.
Обратно безжично полнење: телефон како полнач за напојување
Некои паметни телефони поддржуваат обратно безжично полнење, што му овозможува на телефонот да дејствува како подлога за полнење за други уреди, како што се TWS слушалки, одредени паметни часовници или други телефони. Оваа функција е многу корисна во итни случаи, иако брзината е обично мала, а потрошувачката на батеријата е доста висока. Обратното полнење исто така бара прецизно поставување на уредот, бидејќи намотките на телефонот се обично мали и позиционирани на одреден начин.
Безбедност: дали е безбедно за уредот?
Технологијата за безжично полнење на паметните телефони е генерално безбедна бидејќи користи контрола на напојувањето и комуникација помеѓу полначот и уредот. Системот Qi, на пример, имплементира механизам за откривање на туѓи предмети (FOD). Ако на подлогата се остави мал метален предмет, како што е паричка или клуч, полначот може да го намали или исклучи напојувањето за да спречи прегревање.
Сепак, безбедноста сè уште зависи од квалитетот на уредот. Евтините, несертифицирани полначи може да имаат слаба термичка контрола, ниска ефикасност или несоодветна заштита. Затоа, најдобро е да изберете полнач од доверлив бренд или таков со јасни стандардни сертификати.
Влијанието на кутиите и додатоците
Не сите куќишта се погодни за безжично полнење. Подебелите куќишта, одредени материјали или присуството на магнетни прстени/метални плочи можат да ја намалат ефикасноста или дури и да го попречат полнењето. Некои магнетни додатоци (на пр., магнетни држачи со метални плочи) можат да се мешаат со индукциското поле. Идеално, користете куќиште кое поддржува безжично полнење и нема дебели метални компоненти во областа на намотката.
Иднината: од само подлога до полнење на подолги растојанија
Во моментов, безжичното полнење за паметни телефони сè уште се потпира на близок контакт - телефонот мора да се постави блиску или многу блиску до подлогата. Во иднина, индустријата продолжува да истражува подобрувања во ефикасноста, намалувањето на топлината и пофлексибилните дизајни, како што се:
– Подлога за повеќе уреди за полнење на телефонот, слушалките и часовникот одеднаш.
– Магнетно усогласување за да се обезбеди оптимална положба.
– Интеграција на полначи во мебел (маси, ламби, контролни табли во автомобил).
– Експерименти со полнење од „среден опсег“ со резонантни пристапи, и покрај големите предизвици во ефикасноста и регулацијата.
Заклучок
Технологијата за безжично полнење за паметни телефони е практично решение кое дава приоритет на практичноста и уредноста. Со користење на електромагнетна индукција, телефоните можат да се полнат без потреба од приклучување на кабел секој пат. Иако ефикасноста и брзината често се инфериорни во однос на полнењето преку кабел, иновациите во стандардот Qi, дизајнот на намотките и управувањето со топлината продолжуваат да го подобруваат корисничкото искуство. За да се одржи безбедноста и траењето на батеријата, на корисниците им се препорачува да користат квалитетен полнач, да обрнат внимание на температурата и да се осигурат дека телефонот е правилно поставен при полнење. Како што еволуира екосистемот на уредите, безжичното полнење има потенцијал да стане сè доминантен метод на полнење во современиот дигитален животен стил.
